SE1050876A1

SE1050876A1 - Method and apparatus for determining the composition of a fuel mixture for operating an internal combustion engine

Info

Publication number: SE1050876A1
Application number: SE1050876A
Authority: SE
Inventors: Martin Klenk; Stephan Uhl; Kai Jakobs; Pierre-Yves Crepin
Original assignee: Bosch Gmbh Robert
Priority date: 2009-08-31
Filing date: 2010-08-27
Publication date: 2011-03-01
Also published as: BRPI1002929A2; SE536301C2

Abstract

Uppfinningen avser ett förfarande för bestämning av sammansättingen av enbränsleblandning av ett första bränsle och åtminstone ett andra bränsle fördrift av en förbränningsmotor, varvid bränslena skiljer sig åt i sina kemiskaoch/eller fysikaliska och/eller förbränningsmässiga egenskaper, varvid drift-områden hos förbränningsmotorn avgränsas från varandra och varvid para-metrar fastställs, vilka är avhängiga bränsleblandningens kemiska och/ellerfysikaliska och/eller förbränningsmässiga egenskaper. Därvid ombesörjs, attett första sammansättningsvärde för bränsleblandningen bestäms ur en för-sta parameter, att åtminstone ett andra sammansättningsvärde för bränsle-blandningen bestäms ur åtminstone en andra parameter, att viktningsfaktorerför sammansättningsvärdenä specificeras avhängigt uppskattningsnog-grannheten hos det respektive sammansättningsvärdet och att sammansätt-ningen av bränsleblandningen fastställs ur en med de tillhörande viktnings-faktorerna viktäd kombination av det första sammansättningsvärdet och åt- minstone det andra sammansättningsvärdet.Uppfinningen avser vidare en motsvarande anordning.Förfarandet och anordningen möjliggör en kostnadseffektiv, noggrann och tillförlitlig bestämning av sammansättningen av bränsleblandningar för för- bränningsmotorer. The invention relates to a method for determining the composition of a single fuel mixture of a first fuel and at least a second fuel displacement of an internal combustion engine, the fuels differing in their chemical and / or physical and / or combustion properties, wherein operating areas of the internal combustion engine are delimited from each other. and determining parameters which are dependent on the chemical and / or physical and / or combustion properties of the fuel mixture. In this case, ensuring that the first composition value of the fuel mixture is determined from a first parameter, that at least a second composition value of the fuel mixture is determined from at least a second parameter, that weighting factors for the composition values are specified depending on the estimation accuracy of the respective composition and composition. The fuel mixture is determined from a combination of the first composition value and at least the second composition value weighted by the associated weighting factors. The invention further relates to a corresponding device. The method and the device enable a cost-effective, accurate and reliable determination of the composition of fuel mixtures for premixes. .

Description

15 20 25 30 den. I USA och i Europa används ofta en blandning av 75-85 % etanol och 15-25 % bensin under namnet E85. Förbränningsmotorerna är utformade så att de kan drivas såväl med ren bensin som med bladningar upp till E85, det- ta betecknas ”Flexifuel-drift”. För snål drift med ringa utsläpp av skadliga äm- nen vid samtidig hör motoreffekt måste driftparametrar i Flexifuel-drift anpas- sas till den aktuellt föreliggande bränsleblandningen. Exempelvis ligger ett stökiometriskt luft-/bränsle-förhållande vid 14,7 viktandelar luft per andel bensin, vid användning av etanol måste emellertid en luftandel på 9 viktande- lar ställas in. 15 20 25 30 den. In the USA and in Europe, a mixture of 75-85% ethanol and 15-25% petrol is often used under the name E85. The internal combustion engines are designed so that they can be operated with both pure petrol and with blades up to E85, this is called “Flexifuel operation”. For economical operation with low emissions of harmful substances at the same time as engine power, operating parameters in Flexifuel operation must be adapted to the current fuel mixture. For example, a stoichiometric air / fuel ratio is 14.7 parts by weight of air per proportion of gasoline, however, when using ethanol, an air content of 9 parts by weight must be set.

Vid flexifuel-drift måste till följd av de olika temperaturberoende förångnings- egenskaperna hos etanol och bensin vid start av förbränningsmotorn av- hängigt blandningsförhållandet en anpassad anrikningsfaktor specificeras.In flexifuel operation, due to the different temperature-dependent evaporation properties of ethanol and petrol at the start of the internal combustion engine, an adapted enrichment factor must be specified depending on the mixing ratio.

Tändtidpunkten måste likaså anpassas avhängigt bränsleblandningen. Kän- nedomen om det föreliggande bränsleblandningsförhållandet är därmed av grundläggande betydelse för förbränningsmotorns drift.The ignition timing must also be adjusted depending on the fuel mixture. Knowledge of the present fuel mixing ratio is thus of fundamental importance for the operation of the internal combustion engine.

För bestämningen av sammansättningen av bränsleblandningen kan olika bränslesortssensorer, även betecknade ”fuel composition sensors", använ- das. Bränslesortssensorer nyttjar de olika egenskaperna hos bränslena som används, exempelvis hos etanol och bensin, för bestämning av bränslesam- mansättningen. Exempelvis är etanol ett protiskt lösningsmedel vilket inne- håller vätejoner och uppvisar en stor, emellertid avhängig vattenhalt, dielekt- ricitetskonstant. Bensin är däremot ett aprotiskt lösningsmedel med liten di- elektricitetskonstant. På basis därav finns det bränslesortssensorer som be- stämmer bränslesammansättningen med ledning av de dielektriska egenska- perna hos bränsleblandningen. Andra bränslesortssensorer nyttjar bränsle- nas olika elektriska ledningsförmågor eller olika optiska egenskaper som ex- empelvis olika brytningsindex. Härvid finns nackdelen att genom använd- ningen av bränslesortssensorer ökar systemkostnaderna. En ytterligare nackdel är att enligt gällande föreskrifter måste korrekt funktionsduglighet hos bränslesortssensorerna övervakas, vilket kräver ytterligare insatser. 10 15 20 25 30 Därför har mjukvarubaserade system för bestämning av bränslesammansätt- ningen utvecklats, vilka inte använder några särskilda bränslesortssensorer, utan utvärderar signalerna från de på förbränningsmotorn tillgängliga senso- rerna. Dessa system kan realiseras mer kostnadseffektivt än system med bfäflSleSOftSSenSOfef.Different fuel type sensors, also called "fuel composition sensors", can be used to determine the composition of the fuel mixture.Fuel type sensors use the different properties of the fuels used, for example ethanol and petrol, to determine the fuel composition. solvent which contains hydrogen ions and has a high, however dependent water content, dielectric constant.Gasoline, on the other hand, is an aprotic solvent with a small dielectric constant.Based on this, there are fuel type sensors that determine the fuel composition based on the dielectric properties Other fuel sensors use the different electrical conductivities of the fuels or different optical properties, such as different refractive indices. There is the disadvantage that the use of fuel type sensors increases the system costs. A further disadvantage is that according to current The proper functioning of the fuel type sensors must be monitored, which requires further efforts. 10 15 20 25 30 Therefore, software-based systems for determining the fuel composition have been developed, which do not use any special fuel type sensors, but evaluate the signals from the sensors available on the internal combustion engine. These systems can be implemented more cost-effectively than systems with bfäflSleSOftSSenSOfef.

Från DE 3036107 C3 är känt ett regleringsarrangemang för ett bränsletillför- selsystem hos en förbränningsmotor bestående av ett bränsleförsörjningsar- rangemang (bränsleinsprutningsventil), en lambdasond, organ (tidsbestäm- mande element) för bildande av en grundtillförselsignal, vilken avhängigt driftparametrar korrigerar och slutligen bestämmer bränsleförsörjningsanord- ningens styrsignal (ti), en lambdaregulator, vilken utgående från en av lamb- dasonden uppmätt signal (Å) fastställer en korrektionsfaktor, vilken multiplika- tivt påverkar grundtillförselsignalen (tp) med korrektionsfaktorn. Därmed om- besörjs att lambdakorrektionen förutom korrektionsfaktorn (KR Å) är avhängig en additiv (KA Å) och/eller en multiplikativ (KL Å) korrektionsstorhet, vilken bestäms avhängigt korrektionsfaktorn och driftparametrar.From DE 3036107 C3 a control arrangement for a fuel supply system of an internal combustion engine is known consisting of a fuel supply arrangement (fuel injection valve), a lambda probe, means (timing element) for forming a basic supply signal, which depending on the operating condition and control signal (ti), a lambda regulator, which on the basis of a signal (Å) measured by the lambda probe determines a correction factor, which multiplicatively affects the basic supply signal (tp) by the correction factor. This ensures that the lambda correction in addition to the correction factor (KR Å) is dependent on an additive (KA Å) and / or a multiplicative (KL Å) correction quantity, which is determined depending on the correction factor and operating parameters.

Regleringsarrangemanget möjliggör att systematiska avvikelser i de genom grundtillförselsignalen fastställda bränsletillförselmängderna, alltså den så kallade förstyrningen, kan utjämnas genom det av lambdaregleringen fast- ställda värdet genom ett adaptionsingrepp med en vederbörlig långtidskor- rektion. Systematiska avvikelser kan exempelvis bero på inflytande av åldring eller tillverkning. I genomsnitt motsvarar den genom den korrigerande först- yrningen definierade mängden bränsle den faktiskt erforderliga mängden.The control arrangement enables systematic deviations in the fuel supply quantities determined by the basic supply signal, ie the so-called disturbance, to be equalized by the value determined by the lambda control by an adaptation intervention with a proper long-term correction. Systematic deviations may, for example, be due to the influence of aging or manufacturing. On average, the amount of fuel defined by the corrective disturbance corresponds to the amount actually required.

Kortfristiga avvikelsen kan utjämnas med lambdaregulatorn, vilken nu åter förfogar över hela regleringsområdet. Förfarandet är också bekant under be- teckningen blandningsadaption.The short-term deviation can be evened out with the lambda regulator, which now again has control over the entire control area. The process is also known as blend adaptation.

Bestämningen av bränsleblandningsförhållandena kan äga rum utan ytterli- gare bränslesortssensorer med ledning av en bränsleadaption. Bränsleadap- 10 15 20 25 30 tionen aktiveras efter en av tanknivågivaren identifierad tankning. En till följd av tankningsförloppet ändrad bränslesammansättning leder till ett ändrat stö- kiometriskt luft-/bränsle-förhållande. Genom ett vederbörligt ingrepp från lambdaregleringen på förbränningsmotorns driftparametrar, i synnerhet på det inställda luft-/bränsle-förhållandet och tändtidpunkten, beaktas denna ändring av bränsleegenskaperna inom ramen för bränsleadaptionen. Från lambdaregleringens respektive bränsleadaptionen ingrepp kan därmed en slutsats dras rörande det stökiometriska förhållandet och därur bränslebland- ningens sammansättning. Bränsleblandningens sammansättning kan i över- ensstämmelse därmed bestämmas genom en ren mjukvarulösning på kost- nadseffektivt sätt.The determination of the fuel mixing conditions can take place without additional fuel type sensors based on a fuel adaptation. The fuel adaptation is activated after a refueling identified by the tank level sensor. A change in fuel composition as a result of the refueling process leads to a change in stoichiometric air / fuel ratio. Due to a proper intervention from the lambda control on the operating parameters of the internal combustion engine, in particular on the set air / fuel ratio and the ignition time, this change in the fuel properties within the framework of the fuel adaptation is taken into account. From the intervention of the lambda regulator and the fuel adaptation, respectively, a conclusion can thus be drawn regarding the stoichiometric ratio and from this the composition of the fuel mixture. The composition of the fuel mixture can accordingly be determined by a pure software solution in a cost-effective manner.

En nackdel är härvid att efter ett tankningsförlopp måste blandningsadaptio- nen temporärt deaktiveras under bränsleadaptionen, så att förändrade för- bränningsegenskaper hos bränsleblandningen inte felaktigt regleras bort ge- nom blandningsadaptionens långtidskorrektion. Deaktiveringen av bland- ningsadaptionen är oönskad och strider mot kraven från i synnerhet CARB i USA gällande en kontinuerlig övervakning och diagnos av bränsleförsörj- ningssysmet.A disadvantage here is that after a refueling process, the mixture adaptation must be temporarily deactivated during the fuel adaptation, so that changed combustion properties of the fuel mixture are not incorrectly regulated away by the long-term correction of the mixture adaptation. The deactivation of the mixture adaptation is undesirable and is contrary to the requirements of CARB in particular in the USA regarding a continuous monitoring and diagnosis of the fuel supply system.

En ytterligare nackdel hos förfarandet beståri att vid ett tankningsförlopp med små bränslemängder identifierar inte alltid tanknivåsensorerna detta tillförlitligt. Om sådana småtankningar genomför upprepat kan detta leda till, i synnerhet vid låg bränsletanksnivå, att bränslesammansättningen ändras signifikant utan att detta identifieras och regleras ut av bränsleadaptionen.A further disadvantage of the method is that in the case of a refueling process with small amounts of fuel, the tank level sensors do not always identify this reliably. If such small refuelings are carried out repeatedly, this can lead, especially at a low fuel tank level, to the fuel composition changing significantly without this being identified and regulated by the fuel adaptation.

Förändringen av förbränningsegenskaperna regleras då felaktigt genom blandningsadaptionen.The change in combustion properties is then incorrectly regulated by the mixture adaptation.

Ett ytterligare system för bestämning av bränsleblandningsförhållandet utan användning av en speciell bränslesortssensor beskrivs i sökandens ännu inte offentliga skrift R.312407. Skriften beskriver ett förfarande för bestämning av förhållandena (z) av beståndsdelarna i en bränsleblandning, vilken matas 10 15 20 25 30 fram med en bränslepump, varvid förfarandet kännetecknas av att ett mått (p_KP) på bränslepumpens effektförbrukning registreras och att med ledning av det registrerade måttet (p_KP) bestäms förhållandet (z) av beståndsdelar- na i bränsleblandningen.An additional system for determining the fuel mixture ratio without the use of a special fuel type sensor is described in the applicant's not yet public publication R.312407. The document describes a method for determining the ratios (z) of the constituents of a fuel mixture, which is fed with a fuel pump, the method being characterized in that a measure (p_KP) of the fuel consumption of the fuel pump is registered and that on the basis of the registered the dimension (p_KP) the ratio (z) of the constituents of the fuel mixture is determined.

Ett ytterligare förfarande för bestämning av bränsleblandningsförhållandet utan användning av en särskild bränslesortssensor beskrivs i sökandens ännu inte offentliggjorda skrift R.318835. Skriften beskriver ett förfarande för bestämning av sammansättningen av en bränsleblandning av ett första bränsle och ett andra bränsle för drift av en förbränningsmotor, varvid det första och det andra bränslet uppvisar olika oktantal och varvid förbrän- ningsmotorn uppvisar åtminstone en knacksensor och en knackreglering.A further procedure for determining the fuel mixture ratio without the use of a special fuel type sensor is described in the applicant's not yet published document R.318835. The specification describes a method for determining the composition of a fuel mixture of a first fuel and a second fuel for operating an internal combustion engine, the first and second fuels having different octane numbers and the internal combustion engine having at least one knock sensor and one knock control.

Förfarandet kännetecknas av att bränsleblandningens sammansättning be- stäms med hjälp av en utgångssignal från knacksensorn.The method is characterized in that the composition of the fuel mixture is determined by means of an output signal from the knock sensor.

Ett ytterligare förfarande för bestämning av sammansättningen av en bräns- leblandning av ett första och åtminstone ett andra bränsle för drift av en för- bränningsmotor, varvid bränsleblandningar av olika sammansättning uppvi- sar olika knackbeständighet, kännetecknas av att sammansättningen av bränsleblandningen bestäms ur tändvinkeln, just vid vilken inga motorknack- ningar uppträder. Förfarandet beskrivs i sökandens ännu inte offentliggjorde skrift R.320246.A further method for determining the composition of a fuel mixture of a first and at least a second fuel for operating an internal combustion engine, wherein fuel mixtures of different compositions show different knock resistance, is characterized in that the composition of the fuel mixture is determined from the ignition angle, precisely in which no engine knocks occur. The procedure is described in the applicant's not yet published document R.320246.

I sökandens ännu inte offentliggjorda skrift R.325571 beskrivs ett förfarande för bestämning av en bränslesammansättning av en bränsleblandning av ett första och åtminstone ett andra bränsle för drift av en förbränningsmotor vid känt luft-bränsle-förhållande eller ett lambdavärde vid känt bränsle, vid vilket genom ändamålsenliga ingrepp förbränningsmotorns jämna gång åtminstone periodvis påverkas negativt, varvid förfarandet kännetecknas av att påverkan genomförs genom en variation av en tändvinkel och/eller genom en variation av Iuft-bränsle-förhållandet, varvid ur en därifrån resulterande ojämn gång respektive ur en därifrån resulterande gradient för den ojämna gången här- 10 15 20 25 30 leds en parameter för sammansättaningen av den aktuellt föreliggande bränsleblandningen eller ett lambdavärde för cylindern hos förbränningsmo- torn. l sökandens ännu inte offentliggjorda skrift R.322638 beskrivs ett förfarande för bestämning av sammansättningen av en bränsleblandning av ett första bränsle och åtminstone ett andra bränsle för drift av en självtändande för- bränningsmotor med åtminstone en sensor som bestämmer förbränningsför- loppet i åtminstone en cylinder hos förbränningsmotorn, vilket kännetecknas av att ur en storhet som karakteriserar förbränningsförloppet i åtminstone en cylinder hos förbränningsmotorn bildas ett mått för förbränningsförloppets stabilitet och att bestämningen av sammansättningen av bränsleblandningen sker ur måttet för förbränningsförloppets stabilitet.The applicant's not yet published document R.325571 describes a method for determining a fuel composition of a fuel mixture of a first and at least a second fuel for operating an internal combustion engine at a known air-fuel ratio or a lambda value at a known fuel, in which by The smooth running of the internal combustion engine is at least periodically adversely affected, the process being characterized in that the actuation is carried out by a variation of an ignition angle and / or by a variation of the air-fuel ratio, whereby from a resulting uneven running and from a resulting gradient for the uneven running derives a parameter for the composition of the currently present fuel mixture or a lambda value for the cylinder of the internal combustion engine. Applicant's unpublished document R.322638 discloses a method for determining the composition of a fuel mixture of a first fuel and at least a second fuel for operating a self-igniting internal combustion engine with at least one sensor which determines the combustion process in at least one cylinder of the internal combustion engine, which is characterized in that from a quantity which characterizes the combustion process in at least one cylinder of the internal combustion engine a measure of the stability of the combustion process is formed and that the determination of the composition of the fuel mixture takes place from the measure of combustion process stability.

I sökandens ännu inte offentliggjorda skrift R.327499 beskrivs ett förfarande för bestämning av en bränslesammansättning av en bränsleblandning av ett första och åtminstone ett andra bränsle för drift av en förbränningsmotor, varvid en styrenhet tillförs en utgångssignal från en i en avgaskanal hos för- bränningsmotorn anordnad bredbandslambdasond, vilket kännetecknas av att sammansättningen av bränsleblandningen bestäms ur förloppet hos en pumpströms karakteristiska kurva hos bredbandslambdasonden avhängigt lambdavärdet hos avgasen.The applicant's not yet published document R.327499 describes a method for determining a fuel composition of a fuel mixture of a first and at least a second fuel for operating an internal combustion engine, wherein a control unit is supplied with an output signal from one arranged in an exhaust duct of the internal combustion engine. broadband lambda probe, which is characterized in that the composition of the fuel mixture is determined from the course of a pump current characteristic curve of the broadband lambda probe depending on the lambda value of the exhaust gas.

Sagda förfarande för bestämning av sammansättningen av en bränslebland- ning på basis av olika hos förbränningsmotorn respektive dess styrenhet re- dan föreliggande parametrar och signaler uppvisar nackdelen, att uppskatt- ningsgrovheten som kan uppnås vid bestämningen av bränslesammansätt- ningen delvis är betydligt större än noggrannheten som är erforderlig för styr- ning av förbränningsmotorn.Said method for determining the composition of a fuel mixture on the basis of various parameters and signals already present in the internal combustion engine and its control unit has the disadvantage that the roughness of estimation which can be achieved in determining the fuel composition is in part considerably greater than the accuracy is required for controlling the internal combustion engine.

I sökandens ännu inte offentliggjorde skrift R.322094 beskrivs ett förfarande för styrning av en förbränningsmotor, vilken drivs med en bränsleblandning 10 15 20 25 30 av ett första och åtminstone ett andra bränsle, varvid förbränningsmotorn uppvisar ett bränsledoseringsarrangemang, en tanknivåmätare för bestäm- ning av tankinnehållet och en ändring av tankinnehållet, en sensor för regi- strering av cylinderfyllnaden för bestämning av en till förbränningsmotorn till- förd luftmassa och åtminstone en avgassond för bestämning och reglering av syrehalten i avgasen, varvid förfarandet kännetecknas av att i ett första förfa- randesteg bestäms ett första värde för sammansättningen av bränslebland- ningen ur den tillförda luftmassan och den uppmätta ändringen av tankinne- hållet under beaktande av syrehalten i avgasen, att i ett andra förfarandesteg fastställs ett andra värde för sammansättningen av bränsleblandningen ur den vid förbränningsmotorns tomgång tillförda luftmassan och den med hjälp av bränsledoseringsarrangemanget tillförda bränslemängden, att det första och det andra värdet jämförs gällande överensstämmelse inom en specifice- rad gräns och att vid från varandra avvikande värden dras slutsatsen att ett fel föreligger i bränsledoseringsarrangemanget, i bestämningen av den tillför- da luftmassan eller tanknivåmätaren. Förfarandet tjänar följaktligen till över- vakning av bränsledoseringsarrangemanget, övervakning av den tillförda luftmassan eller övervakning av tanknivåmätaren; noggrannheten vid be- stämningen av de båda värdena för sammansättningen av bränsleblandning- en är begränsad till noggrannheten hos de enskilda till grund liggande förfa- randena för bestämningen av sammansättningen och därmed underkastad stor uppskattningsgrovhet.The applicant's not yet published document R.322094 describes a method for controlling an internal combustion engine, which is driven by a fuel mixture 10 of a first and at least a second fuel, the internal combustion engine having a fuel metering arrangement, a tank level gauge for determining the tank content and a change of the tank content, a sensor for registering the cylinder filling for determining an air mass supplied to the internal combustion engine and at least one exhaust probe for determining and regulating the oxygen content of the exhaust gas, the method being characterized in a first process step a first value for the composition of the fuel mixture from the supplied air mass and the measured change in the tank content taking into account the oxygen content of the exhaust gas, that in a second process step a second value is determined for the composition of the fuel mixture from the combustion engine air mass and with hjä lp of the fuel metering arrangement added to the fuel quantity, that the first and second values are compared with respect to conformity within a specified limit and that at deviating values it is concluded that an error exists in the fuel metering arrangement, in determining the supplied air mass or tank level gauge. The method consequently serves to monitor the fuel metering arrangement, monitor the supplied air mass or monitor the tank level gauge; the accuracy in determining the two values for the composition of the fuel mixture is limited to the accuracy of the individual underlying procedures for determining the composition and thus subject to high estimation roughness.

Uppfinningens uppgift är att tillhandahålla ett förfarande vilket möjliggör ett tillförlitligt och kostnadseffektivt urskiljande av sammansättningen av en bränsleblandning av åtminstone två bränslen med en tillräckligt liten upp- skattningsgrovhet.The object of the invention is to provide a method which enables a reliable and cost-effective distinction of the composition of a fuel mixture of at least two fuels with a sufficiently small roughness of estimation.

Beskrivning av uppfinningen Uppfinningens uppgift beträffande förfarandet löses därigenom, att ur en för- sta parameter bestäms ett första sammansättningsvärde för bränslebland- 10 15 20 25 30 ningen, att ur åtminstone en andra parameter bestäms åtminstone ett andra sammansättningsvärde, att viktningsfaktorer för sammansättningsvärdena avhängigt uppskattningsnoggrannheten hos respektive sammansättnings- värde specificeras och att sammansättningen av bränsleblandningen fast- ställs ur en med de tillhörande viktningsfaktorerna viktad kombinationen av det första sammansättningsvärdet och åtminstone det andra sammansätt- ningsvärdet.Description of the invention The object of the invention regarding the process is solved by determining from a first parameter a first composition value for the fuel mixture, that from at least a second parameter at least a second composition value is determined, that weighting factors for the composition values depend on the composition values. the respective composition value is specified and that the composition of the fuel mixture is determined from a combination of the first composition value and at least the second composition value weighted by the associated weighting factors.

Till följd av de olika egenskaperna hos de rena bränslena resulterar olika kemiska och fysikaliska egenskaper samt olika förbrännings-egenskaper för i olika blandningsförhållanden sammansatta bränsleblandningar. Dessa egen- skaper påverkar flera, för det mesta av varandra oberoende, parametrar vilka registreras för styrning av förbränningsmotorn. Ur de enskilda parametrarna kan följaktligen indikationer för sammansättningen av bränsleblandningen i form av sammansättningsvärden härledas. Ett sammansättningsvärde be- skriver sammansättningen av bränsleblandningen, så som den fastställts med ledning av en parameter. De enskilda sammansättningsvärdena uppvi- sar, allt efter korrelation hos de till grund liggande parametrarna med sam- mansättningen av bränsleblandningen och toleranser vid bestämningen av de till grund liggande mätvärdena, uppskattningsgrovheter, vilka kan vara väsentligt större än den eftersträvade noggrannheten vid bestämningen av sammansättningen av bränsleblandningen. Eftersom de enskilda paramet- rarna är oberoende av varandra kan en stokastisk fördelning av de därur här- ledda sammansättningsvärdena och tillhörande uppskattningsgrovheterna utgås ifrån. Genom en lämplig kombination av de enskilda sammansätt- ningsvärdena kan därför den faktiska sammansättningen av bränslebland- ningen bestämmas väsentligt mer noggrant, än vad som är möjligt med led- ning av de enskilda sammansättningsvärdena. Därmed ökar ett ökat antal till förfogande stående sammansättningsvärden uppskattningsnoggrannheten.Due to the different properties of the pure fuels, different chemical and physical properties result as well as different combustion properties for fuel mixtures composed in different mixing ratios. These properties affect several, mostly independent, parameters which are registered for controlling the internal combustion engine. Accordingly, indications for the composition of the fuel mixture in the form of composition values can be deduced from the individual parameters. A composition value describes the composition of the fuel mixture, as determined by a parameter. The individual composition values show, depending on the correlation of the underlying parameters with the composition of the fuel mixture and tolerances in the determination of the underlying measurement values, estimating roughnesses, which can be significantly greater than the desired accuracy in determining the composition of the fuel mixture. . Since the individual parameters are independent of each other, a stochastic distribution of the composition values derived therefrom and the associated estimating roughnesses can be assumed. Through an appropriate combination of the individual composition values, the actual composition of the fuel mixture can therefore be determined significantly more accurately than is possible on the basis of the individual composition values. Thus, an increased number of available composition values increases the estimation accuracy.

Sammansättningsvärdena kan härledas ur sensorsignaler eller ur beräk- ningsvärden i ett programförlopp hos en styrning av förbränningsmotorn. Där- för kan olika sammansättningsvärden med olika noggrannhet bestämmas. 10 15 20 25 30 Enligt uppfinningen ombesörjs därför, att sammansättningsvärdena vid be- stämningen av sammansättningen av bränsleblandningen förses med vikt- ningsfaktorer, vilka återspeglar de respektive uppskattningsnoggrannheterna.The composition values can be derived from sensor signals or from calculation values in a program sequence of a control of the internal combustion engine. Therefore, different composition values can be determined with different accuracy. According to the invention, it is therefore ensured that the composition values in determining the composition of the fuel mixture are provided with weighting factors which reflect the respective estimation accuracies.

Härigenom minskas avvikelsen hos den bestämda sammansättningen från det reella värdet. Vidare kan storleken hos den väntade genomsnittliga avvi- kelsen bestämmas mer noggrant.This reduces the deviation of the determined composition from the real value. Furthermore, the size of the expected average deviation can be determined more accurately.

En fördel med förfarandet är att bestämningen av sammansättningsvärdena och följaktligen sammansättningen av bränsleblandningen även kan äga rum vid moderna förbränningsmotorers redan föreliggande parametrar. Inga ytter- ligare komponenter, som till exempel ytterligare bränslesortssensorer, måste ombesörjas, vilket möjliggör en kostnadseffektiv implementation av förfaran- det som en ren mjukvarulösning.An advantage of the method is that the determination of the composition values and consequently the composition of the fuel mixture can also take place at the already existing parameters of modern internal combustion engines. No additional components, such as additional fuel type sensors, need to be provided, enabling a cost-effective implementation of the process as a pure software solution.

För genomförande av det uppfinningsenliga förfarandet behöver inte av lag- stiftare föreskrivna diagnosfunktioner, som exempelvis blandningsadaption, deaktiveras, varigenom acceptansen för förfarandet i jämförelse med förefint- liga mjukvarulösningar ökas väsentligt.In order to carry out the method according to the invention, it is not necessary to deactivate diagnostic functions prescribed by legislators, such as mixture adaptation, whereby the acceptance of the method in comparison with existing software solutions needs to be significantly increased.

En ytterligare fördel relativt förefintliga lösningar är att bestämningen av bränslesammansättningen inte är bunden till identifieringen av ett tanknings- förlopp. Om vid förefintliga förfaranden, vilka förutsätter identifieringen av ett tankningsförlopp, talrika små av tanknivåsensorsystemet icke identifierbara mängder tankas, så kan detta -i synnerhet vid liten fyllnadsnivå i tanken - leda till en påtaglig ändring av sammansättningen av bränsleblandningen, utan att detta identifieras av förfarandet. l olika driftområden hos förbränningsmotorn som tomgång, motorbromsning, del- och fullast-drift låter sig sammansättningsvärdena bestämmas med olika noggrannhet. Enligt uppfinning ombesörjs därför att vikningsfaktorerna för de enskilda sammansättningsvärdena specificeras avhängigt förbränningsmo- torns rådande driftområde. Härvid kan även vara ombesörjt, att i ett driftom- 10 15 20 25 30 10 råde är en viktningsfaktor för ett sammansättningsvärde noll och att detta sammansättningsvärde inte beaktas vid bestämningen av sammansättning- en. I denna utföringsform kan sammansättningen av bränsleblandningen be- stämmas med förbättrad noggrannhet i ett vidare användningsområde hos förbränningsmotorn.A further advantage relative to existing solutions is that the determination of the fuel composition is not bound to the identification of a refueling process. If in existing processes, which require the identification of a refueling process, numerous small amounts of the tank level sensor system are not identifiable, this can - especially at low filling level in the tank - lead to a significant change in the composition of the fuel mixture, without this being identified by the process. In different operating ranges of the internal combustion engine such as idling, engine braking, partial and full load operation, the composition values can be determined with varying accuracy. According to the invention, it is therefore ensured that the folding factors for the individual composition values are specified depending on the prevailing operating range of the internal combustion engine. It can also be ensured here that in an operating range a weighting factor for a composition value is zero and that this composition value is not taken into account when determining the composition. In this embodiment, the composition of the fuel mixture can be determined with improved accuracy in a wider area of use of the internal combustion engine.

Om viktningsfaktorerna bestäms ur det inverterade värdet av den procentuel- Ia uppskattningsnoggrannheten hos sammansättningsvärdet, kan genom metoden den Gaussiska felfortplantningen av den mest sannolika samman- sättningen av bränsleblandningen och den genomsnittliga avvikelsen från det verkliga värdet beräknas. Om uppskattningsnoggrannheten exempelvis är 20 % ska viktningsfaktorn 1/0,2 = 5 användas. I ett fall med två sammansätt- ningsvärden Z1 och Z2 och två viktningsfaktorer W1 och W2 är den mest sannolika sammansättningen wZ wZ = (W12*Z1 + W22*Z2)/(W12 + WZZ).If the weighting factors are determined from the inverted value of the percentage estimation accuracy of the composition value, the Gaussian error propagation of the most probable composition of the fuel mixture and the average deviation from the fair value can be calculated by the method. For example, if the estimation accuracy is 20%, the weighting factor 1 / 0.2 = 5 should be used. In a case with two composition values Z1 and Z2 and two weighting factors W1 and W2, the most probable composition wZ is wZ = (W12 * Z1 + W22 * Z2) / (W12 + WZZ).

Noggrannheten m för den mest sannolika sammansättningen wZ för en maximal etanolhalt på 85 % beräknas till m = s5%/\/w12 + w22 Sammansättningen av en bränsleblandning kan bestämmas ur ett specifice- rat antal sammansättningsvärden, genom att sammansättningen av bränsle- blandningen bestäms ur summan av de med kvadraten av de tillhörande viktningsfaktorerna multiplicerade sammansättningsvärdena dividerad med summan av kvadraten av viktningsfaktorerna. Enligt denna beräkning enligt metoden för Gaussisk felfortplantning bestäms det mest sannolika värdet för sammansättnigen. En ökning av antalet sammansättningsvärden minskar härvid på fördelaktigt sätt avvikelsen från det verkliga värdet på sammansätt- ningen och förbättrar felmarginalerna vid bestämningen. 10 15 20 25 30 11 En särkskilt enkel specificering av viktningsfaktorerna för olika driftområden och en enkel beräkning vid tillräcklig noggrannhet kan uppnås genom att viktningsfaktorerna specificeras i steg.The accuracy m of the most probable composition wZ for a maximum ethanol content of 85% is calculated to m = s5% / \ / w12 + w22 The composition of a fuel mixture can be determined from a specified number of composition values, by determining the composition of the fuel mixture from the sum of the composition values multiplied by the square of the associated weighting factors divided by the sum of the square of the weighting factors. According to this calculation according to the method of Gaussian reproduction, the most probable value of the composition is determined. An increase in the number of composition values advantageously reduces the deviation from the fair value of the composition and improves the margins of error in the determination. 10 15 20 25 30 11 A particularly simple specification of the weighting factors for different operating ranges and a simple calculation with sufficient accuracy can be achieved by specifying the weighting factors in steps.

Noggrannheten som kan uppnås hos skattningsvärdet för den sanna sam- mansättningen kan beräknas genom att den maximala etanolhalten divideras genom kvadratroten ur summan av de kvadrerade viktningsfaktorerna. Vid en etanolhalt på maximalt 85 % och en relativ genomsnittlig avvikelse på 10 % uppgår den absoluta genomsnittliga avvikelsen följaktligen till 8,5 %.The accuracy that can be achieved with the estimated value of the true composition can be calculated by dividing the maximum ethanol content by the square root from the sum of the squared weighting factors. With an ethanol content of a maximum of 85% and a relative average deviation of 10%, the absolute average deviation consequently amounts to 8.5%.

Moderna förbränningsmotorer förfogar ofta över knacksensorer, vilkas ut- gångssignal används för en knackreglering. Om bränslen skiljer sig åt i ok- tantal respektive knackbeständighet, så bestäms oktantalet och knackbe- ständigheten hos en därifrån erhållen bränsleblandning genom blandnings- förhållandet av de inblandade bränslena. Från knacksensorns utgångssignal eller ett reglerförlopp hos knackregleringen, exempelvis tändvinkelutdata, kan därmed slutsatser angående sammansättningen av bränsleblandningen dras oberoende av ytterligare förfarande för bestämning av sammansättningsvär- den. Därmed kan det vara ombesörjt, att en av parametrarna för bestämning av ett av sammansättningsvärdena för bränsleblandningen bestäms ur en utgångssignal från en knacksensor eller från en knackreglering hos förbrän- ningsmotorn och att avhängigt den uppnådda uppskattningsnoggrannheten hos det så fastställda sammansättningsvärdet specificeras åtminstone en viktningsfaktor för sammansättningsvärdet. Beroende på antalet olika drift- områden kan ett flertal viktningsfaktorer för det så bestämda sammansätt- ningsvärdet specificeras.Modern internal combustion engines often have knock sensors, the output signal of which is used for a knock control. If the fuels differ in octane number and knock resistance, respectively, the octane number and knock resistance of a fuel mixture obtained therefrom are determined by the mixing ratio of the fuels involved. From the output signal of the knock sensor or a control sequence of the knock control, for example ignition angle output, conclusions can thus be drawn regarding the composition of the fuel mixture independently of an additional method for determining composition values. Thus, it can be provided that one of the parameters for determining one of the composition values of the fuel mixture is determined from an output signal from a knock sensor or from a knock control of the internal combustion engine and that depending on the achieved estimation accuracy of the specification value of a compound . Depending on the number of different operating areas, a number of weighting factors can be specified for the composition value so determined.

Ett ytterligare sammansättningsvärde kan fastställas därigenom, att som pa- rametrar för bestämning av ett av sammansättningsvärdena för bränsle- blandningen används varvtalet hos en elektroniskt kommuterande bränsle- pump eller den till bränslepumpen tillförda elektriska strömmen och att av- 10 15 20 25 30 12 hängigt den uppnådda uppskattningsnoggrannheten hos det så fastställda sammansättningsvärdet specificeras åtminstone en viktningsfaktor för sam- mansättningsvärdet. Fysikaliskt utmärkande egenskaper som skiljer de blan- dade bränslena är härvid den olika viskositeten och viskositetens olika tem- peraturberoende hos de enskilda bränslena och därmed den resulterade bränsleblandningen. Bränsleblandningens viskositet påverkar direkt varvtalet och den till bränslepumpen tillförda elektriska strömmen, så ur dessa para- metrar kan indikationer rörande sammansättningen av bränsleblandningen hämtas. En fördel är härvid att bestämningen av sammansättningsvärdet sker oavhängigt andra förfarande för bestämning av parametrar, ur vilka yt- terligare sammansättningsvärden härleds, vilket utgör en förutsättning för en stokastisk fördelning av sammansättningsvärdena.An additional composition value can be determined by using the speed of an electronically commutating fuel pump or the electric current supplied to the fuel pump as parameters for determining one of the composition values of the fuel mixture and depending on the achieved the estimation accuracy of the composition value thus determined, at least one weighting factor for the composition value is specified. Physically characteristic properties that distinguish the mixed fuels are the different viscosity and the different temperature dependence of the viscosity of the individual fuels and thus the resulting fuel mixture. The viscosity of the fuel mixture directly affects the speed and the electric current supplied to the fuel pump, so from these parameters indications concerning the composition of the fuel mixture can be obtained. An advantage here is that the determination of the composition value takes place independently of other methods for determining parameters from which additional composition values are derived, which constitutes a prerequisite for a stochastic distribution of the composition values.

Enligt en föredragen utförandevariant av uppfinningen kan vara ombesörjt att en av parametrarna för bestämning av ett av sammansättningsvärdena för bränsleblandningen bestäms därigenom, att ett av en lågtrycksbränslepump alstrat förmatningstryck sänks så lågt att ångblåsor uppträder i området mel- lan lågtrycksbränslepumpen och en därefter anordnad högtrycksbränsle- pump, vilket används som parameter för förmatningstrycket, från vilket ång- blåsor uppträder och avhängigt den uppnådda uppskattningsnoggrannheten hos det så fastställda sammansättningsvärdet förutbestäms åtminstone en viktningsfaktor för sammansättningsvärdet. Förfarandet kan i synnerhet an- vändas vid direktinsprutande förbränningsmotorer. Till grund ligger här de olika ångtrycken hos de använda bränslena. Exempelvis uppvisar en bräns- leblandning av etanol och bensin vid konstant temperatur och en etanolhalt överstigande 30 % ett sjunkande ångtryck med ökande etanolhalt. Om ex- empelvis under en testfunktion förmatningstrycket hos lågtrycksbränslepum- pen temporärt sänks så lågt att till följd av underskridande av bränslebland- ningens ångtryck ångblåsor bildas i bränsleblandningen mellan lågtrycks- bränslepumpen och högtrycksbränslepumpen så bryter högtrycksframmat- ningen samman. Vid bekant temperatur kan nu ur det inställda förmatningst- rycket en slutsats dras angående sammansättningen av bränsleblandningen. 10 15 20 25 30 13 Bränslen skiljer sig åt vad gäller deras energitäthet. I överensstämmelse därmed beror energitätheten hos ett bränsle på blandningsförhållandet och de respektive energitätheterna hos de använda bränslena. En förbrännings- motors effektbehov vid tomgång är bekant respektive kan bestämmas av- hängigt kylmedeltemperatur, verkningsgrad, tändvinkel och sidoförbrukare som klimatanläggningskompressor, generator, kylmedelspump, oljepump och varvtal. Vid ett bränsle med ringa energitäthet måste ijämförelse med ett bränsle med hög energitäthet förbränningsmotorn tillföras mer bränsle vid tomgång. Den till förbränningsmotorn vid tomgång tillförda bränslemängden står följaktligen i direkt samband med blandningsförhållandet av bränsle- blandningen och kan användas som parameter för bestämning av ett sam- mansättningsvärde. Därmed kan det vara ombesörjt, att som parameter för bestämning av ett av sammansättningsvärdena för bränsleblandningen an- vänds förbrukningen av bränsleblandningen vid tomgång och att avhängigt den uppnådda uppskattningsnoggrannheten hos det så fastställda samman- sättningsvärdet specificeras åtminstone en viktningsfaktor för sammansätt- ningsvärdet. Fördelaktigt är härvid att den förbränningsmotorn vid tomgång tillförda bränslevolymen förefinns som parameter via styranordningens in- sprutningstid.According to a preferred embodiment of the invention, it may be provided that one of the parameters for determining one of the composition values of the fuel mixture is determined by lowering a feed pressure generated by a low pressure fuel pump so low that steam bubbles occur in the area between the low pressure pump and , which is used as a parameter for the feed pressure, from which steam bubbles arise and depending on the achieved estimation accuracy of the composition value thus determined, at least one weighting factor for the composition value is predetermined. The method can be used in particular with direct-injection internal combustion engines. The basis here is the different vapor pressures of the fuels used. For example, a fuel mixture of ethanol and petrol at a constant temperature and an ethanol content in excess of 30% shows a decreasing vapor pressure with increasing ethanol content. If, for example, during a test function, the supply pressure of the low-pressure fuel pump is temporarily lowered so low that as a result of the steam mixture's vapor pressure falling, vapor bubbles are formed in the fuel mixture between the low-pressure fuel pump and the high-pressure fuel pump. At a known temperature, a conclusion can now be drawn from the set feed pressure regarding the composition of the fuel mixture. 10 15 20 25 30 13 Fuels differ in terms of their energy density. Accordingly, the energy density of a fuel depends on the mixing ratio and the respective energy densities of the fuels used. The power requirement of an internal combustion engine at idle is known and can be determined depending on the coolant temperature, efficiency, ignition angle and side consumers such as air conditioning compressor, generator, coolant pump, oil pump and speed. In the case of a fuel with a low energy density, in comparison with a fuel with a high energy density, the combustion engine must be supplied with more fuel at idle. The amount of fuel supplied to the internal combustion engine at idle is therefore directly related to the mixing ratio of the fuel mixture and can be used as a parameter for determining a composition value. Thus, it can be ensured that as a parameter for determining one of the composition values for the fuel mixture, the consumption of the fuel mixture at idle is used and that depending on the achieved estimation accuracy of the composition value thus determined, at least one weighting factor for the composition value is specified. It is advantageous in this case that the fuel volume supplied to the combustion engine at idle is present as a parameter via the injection time of the control device.

En magrare luft-bränsle-blandning, det vill säga ett ökande lambdavärde, leder vid förbränningsmotorer till en allt mer ojämn gång. Olika bränslen och därifrån sammansatta bränsleblandningar har därvid en typisk så kallad ma- ger gräns och vidare en gräns för mängden i en avgasåterföring återförbar avgas. Om den förbränningsmotorn tillförda luft-bränsle-blandningen görs magrare, så ökar tändfördröjningen och antändningen blir långsammare eller initieras inte alls. Detta leder till extremt eftersläpande förbränning eller till förbränningsavbrott, vilket i sin tur resulterar i en tydligt ökad ojämn gång.A leaner air-fuel mixture, ie an increasing lambda value, leads to an increasingly uneven running in internal combustion engines. Different fuels and fuel mixtures composed therefrom have a typical so-called lean limit and further a limit for the amount of exhaust gas recyclable in an exhaust gas recirculation. If the air-fuel mixture supplied to the internal combustion engine is made leaner, the ignition delay increases and the ignition becomes slower or is not initiated at all. This leads to extremely delayed combustion or to interruption of combustion, which in turn results in a clearly increased uneven running.

Kännedom om den magra gränsen och gränsen för avgasåterföring är ett indicium för blandningsförhållandet av den använda bränsleblandningen.Knowledge of the lean limit and the limit for exhaust gas recirculation is an indication of the mixing ratio of the fuel mixture used.

Därför kan det vara ombesörjt att som parameter för bestämningen av ett av 10 15 20 25 30 14 sammansättningsvärdena för bränsleblandningen används en mager gräns och/eller eller en gräns för avgasåterföringstoleransgränsen och att avhäng- igt den uppnådda uppskattningsnoggrannheten hos det så fastställda sam- mansättningsvärdet specificeras åtminstone en viktningsfaktor för samman- sättningsvärdet. Härvid är fördelaktigt, att den magra gränsen och avgasåter- föringstoleransgränsen enkelt kan fastställas genom en vederbörlig variation av luft-bränsle-förhållandet eller den återförda avgasmängden. En förändrad förbränningsstokastisk teori kan bestämmas genom utvärdering av vevaxel- varvtalet, exempelvis genom lämpliga algoritmer förjämn gång.Therefore, it may be provided that as a parameter for the determination of one of the composition values of the fuel mixture a lean limit and / or a limit for the exhaust gas return tolerance limit is used and that depending on the achieved estimation accuracy of the composition value thus determined at least one weighting factor for the composition value. It is advantageous here that the lean limit and the exhaust gas return tolerance limit can be easily determined by a proper variation of the air-fuel ratio or the amount of exhaust gas returned. An altered combustion stochastic theory can be determined by evaluating the crankshaft speed, for example by appropriate smooth running algorithms.

Det ombesörjs att som parameter för bestämning av ett av sammansätt- ningsvärdena för bränsleblandningen används förloppet hos en pumpström hos en i avgasen från förbränningsmotorn anordnad bredbandslambdasond avhängigt Iambdavärdet hos avgasen och att avhängigt den uppnådda upp- skattningsnoggrannheten hos det så fastställda sammansättningsvärdet spe- cificeras åtminstone en viktningsfaktor för sammansättningsvärdet, så kan för bestämning av sammansättningen av bränsleblandningen ur ett ytterligare oberoende fastställt sammansättningsvärde tillgripas. Avgaser från olika bränslen, exempelvis från etanol och bensin, kännetecknas av olika väte- kolmonoxid-förhållanden. Avgasen från etanol i en etanolhaltig bränslebland- ning uppvisar därvid ett större väte-kolmonoxid-förhållande än det som upp- kommer vid förbränning av ren bensin. Genom den förändrade gasbland- ningen uppvisar den karakteristiska kurvan hos bredbandslambdasonden, i synnerhet i ett område lambda < 1, ett av blandningsförhållandet hos det an- vända bränslet avhängig pumpströmsuppförande. Fördelaktigt är härvid att för bestämning av sammansättningsvärdet kan en förefintlig bredbandslamb- dasond tillgripas och inga ytterligare komponenter erfordras, så att endast en vederbörlig mjukvaruanpassning i förbränningsmotorns styranordning är nödvändig.It is provided that as a parameter for determining one of the composition values of the fuel mixture, the course of a pump current of a broadband lambda probe arranged in the exhaust gas from the internal combustion engine is used, and that depending on the estimated accuracy achieved, the minimum accuracy of the weighting factor for the composition value, then for determining the composition of the fuel mixture from a further independently determined composition value can be resorted to. Exhaust gases from different fuels, for example from ethanol and petrol, are characterized by different hydrogen-carbon monoxide ratios. The exhaust gas from ethanol in an ethanol-containing fuel mixture then shows a greater hydrogen-carbon monoxide ratio than that which results from the combustion of pure petrol. Due to the changed gas mixture, the characteristic curve of the broadband lambda probe, in particular in an area lambda <1, shows a pump current behavior depending on the mixing ratio of the fuel used. It is advantageous here that in order to determine the composition value, an existing broadband lambda probe can be used and no additional components are required, so that only a proper software adaptation in the control device of the internal combustion engine is necessary.

Utan ytterligare komponenter kan ett sammansättningsvärde därigenom fast- ställas, att en av parametrarna för bestämning av ett av sammansättnings- 10 15 20 25 30 15 värdena för bränsleblandningen härleds ur en tjocklek hos en insugnings- rörsväggfilm och att avhängigt den uppnådda uppskattningsnoggrannheten hos det så fastställda sammansättningsvärdet kan åtminstone en viktnings- faktor för sammansättningsvärdet specificeras. Vid förbränningsmotorer med insugningsrörsinsprutning bildas en insugningsrörsväggfilm av det rådande bränslet respektive av den rådande bränsleblandningen. Tjockleken hos in- sugningsrörsväggfilmen är avhängig det använda bränslets förångningsen- talpi. Eftersom bränslen, exempelvis bensin och etanol, skiljer sig åt vad gäll- er förångningsentalpi är insugningsrörsväggfilmtjockleken direkt avhängig det använda bränslet. Vid en genom en förares önskan eller motorstyrningen förorsakad ändring av luft-bränsle-förhållandet måste insugningsrörsväggfil- men först byggas upp eller tunnas ut till den nya jämviktstjockleken. Sam- mansättningsvärdet kan därför fastställas genom iakttagande av lambdaing- reppet vid övergång från en bränslestrypning vid motorbromsning till återin- sättandet av bränsletillförsel och förbränningen.Without further components, a composition value can be determined by deriving that one of the parameters for determining one of the composition values of the fuel mixture is derived from a thickness of an intake manifold wall film and that depending on the achieved accuracy accuracy of the so determined the composition value, at least one weighting factor for the composition value can be specified. In internal combustion engines with intake manifold injection, an intake manifold wall film is formed by the prevailing fuel and by the prevailing fuel mixture, respectively. The thickness of the intake manifold wall film depends on the evaporation enthalpy of the fuel used. Since fuels, such as petrol and ethanol, differ in terms of evaporation enthalpy, the thickness of the intake manifold wall film is directly dependent on the fuel used. In the event of a change in the air-fuel ratio caused by a driver's wish or engine control, the intake manifold wall film must first be built up or thinned to the new equilibrium thickness. The composition value can therefore be determined by observing the lambda action during the transition from a fuel throttle during engine braking to the reinstatement of fuel supply and combustion.

Enligt en ytterligare utformning av uppfinningen ombesörjs att en av paramet- rarna för bestämning av ett av sammansättningsvärdena för bränslebland- ningen bestäms ur regleringen av blandningsadaptionen och att avhängigt den uppnådda uppskattningsnoggrannheten hos det så fastställda samman- sättningsvärdet specificeras en viktningsfaktor för sammansättningsvärdet.According to a further embodiment of the invention, it is provided that one of the parameters for determining one of the composition values for the fuel mixture is determined from the control of the mixture adaptation and that depending on the achieved estimation accuracy of the composition value thus determined, a weighting factor is specified for the composition value.

Förbränningsegenskaperna hos bränsleblandningar är direkt avhängiga den rådande sammansättningen av bränsleblandningen. Genom den lambdastyr- da blandningsadaptionen anpassas förbränningsmotorns driftparametrar vid en ändrad bränslesammansättning i riktningen så att avgassammansättning- en ligger i det specificerade området, exempelvis vid lambda = 1. Ur det pas- siva iakttagandet av blandningsadaptionen, alltså utan ett ingrepp i diagnos- förloppet eller ett spärrande av blandningsadaptionen i en bränsleförsörj- nlngsdiagnos, kan ett ytterligare indicium rörande sammansättningen av bränsleblandningen och följaktligen ett ytterligare sammansättningsvärde erhållas. 10 15 20 25 30 16 Ett ytterligare sammansättningsvärde för bränsleblandningen kan oberoende fastställas därigenom, att som parameter för bestämning av ett av samman- sättningsvärdena för bränsleblandningen används en signal från en bränsle- sortssensor och att avhängigt den uppnådda uppskattningsnoggrannheten hos det så fastställda sammansättningsvärdet specificeras åtminstone en viktningsfaktor för sammansättningsvärdet.The combustion properties of fuel mixtures are directly dependent on the prevailing composition of the fuel mixture. Through the lambda-controlled mixture adaptation, the operating parameters of the internal combustion engine are adapted in the event of a changed fuel composition in the direction so that the exhaust composition is in the specified range, for example at lambda = 1. From the passive observation of the mixture adaptation, ie without an intervention in the diagnostic process or a blocking of the mixture adaptation in a fuel supply diagnosis, an additional indication concerning the composition of the fuel mixture and consequently an additional composition value can be obtained. An additional composition value for the fuel mixture can be independently determined by using a signal from a fuel type sensor as a parameter for determining one of the composition values for the fuel mixture and, depending on the estimated accuracy of the composition minimum value thus determined, a weighting factor for the composition value.

Uppfinningens uppgift beträffande anordningen löses därigenom, att styren- heten tillförs parametrar och/eller signaler för bestämning av parametrarna, att ett programförlopp är ombesörjt i styrenheten för bestämning av åtminsto- ne två sammansättningsvärden ur parametrarna, att viktningsfaktorer av- hängigt uppskattningsnoggrannheten hos sammansättningsvärdena i de re- spektive driftområdena är specificerade och att ett programförlopp är ombe- sörjt i styrenheten för bestämning av sammansättningen av bränslebland- ningen ur de åtminstone två sammansättningsvärdena och de tillhörande viktningsfaktorerna. Sammansättningen av en bränsleblandning kan följaktli- gen bestämmas genom en ren mjukvarulösning utan ytterligare komponen- ter, utan att från lagstiftaren föreskrivna diagnosfunktioner tillfälligt måste de- aktiveras. Antalet för bestämningen av sammansättningen av bränslebland- ningen beaktade sammansättningsvärden kan utvidgas motsvarande antalet hos styrenheten föreliggande signaler och parametrar, vilka är avhängiga bränsleblandningens egenskaper, varigenom uppskattningsgrovheten hos den fastställda sammansättningen av bränsleblandningen kan reduceras.The object of the invention regarding the device is solved by supplying parameters and / or signals for determining the parameters to the control unit, that a program sequence is provided in the control unit for determining at least two composition values from the parameters, that weighting factors depend on the estimation accuracy. the respective operating areas are specified and that a program sequence is provided in the control unit for determining the composition of the fuel mixture from the at least two composition values and the associated weighting factors. The composition of a fuel mixture can consequently be determined by a pure software solution without additional components, without the diagnostic functions prescribed by the legislator having to be temporarily deactivated. The number of composition values taken into account for determining the composition of the fuel mixture can be expanded corresponding to the number of signals and parameters present in the control unit, which depend on the properties of the fuel mixture, whereby the roughness of the determined composition of the fuel mixture can be reduced.

Förfarandet och anordningen kan föredraget användas för bestämning av sammansättningen av en bränsleblandning av bensin och alkohol, företrä- desvis en bränsleblandning av bensin och etanol.The method and apparatus can preferably be used to determine the composition of a fuel mixture of gasoline and alcohol, preferably a fuel mixture of gasoline and ethanol.

Kortfattat beskrivning av ritningarna Uppfinningen förklaras nedan med ledning av ett i figuren åskådliggjort utfö- ringsexempel. Där visar: 10 15 20 25 30 17 Figur 1 ett diagram för bestämningen av en sammansättning av en bränsle- blandning.Brief description of the drawings The invention is explained below with reference to an exemplary embodiment illustrated in the figure. There: 10 15 20 25 30 17 Figure 1 shows a diagram for the determination of a composition of a fuel mixture.

Figur 1 visar ett diagram för bestämningen av en sammansättning 10 av en bränsleblandning av flera för sammansättningen 10 karakteristiska paramet- rar till exempel en bensin-etanol-bränsleblandning. Utmed en första axel 11 är den procentuella andelen etanol i bränsleblandningen införd. I syfte att nå en eftersträvad totalavvikelse 16 vid bestämningen, bestäms ur de för sam- mansättningen 10 karakteristiska parametrarna ett första sammansättnings- värde 12, ett andra sammansättningsvärde 13, ett tredje sammansättnings- värde 14 och ett fjärde sammansättningsvärde 15. Sammansättningsvärdena 12, 13, 14, 15 visas som förväntade värden med standardavvikelse och är anordnade intill varandra utmed en andra axel 17. Sammansättningsvärdena 12, 13, 14, 15 kan fastställas som karakteriserande parametrar ur exempelvis ett oktantal, ett ångtryck hos bränsleblandningen, en mager gräns eller en knackbeständighet. l stället förfyra värden kan enligt uppfinningen även ett annat antal om två eller fler än två sammansättningsvärden användas.Figure 1 shows a diagram for the determination of a composition 10 of a fuel mixture of several parameters characteristic of the composition 10, for example a petrol-ethanol-fuel mixture. Along a first axis 11, the percentage of ethanol in the fuel mixture is introduced. In order to achieve a desired total deviation 16 in the determination, a first composition value 12, a second composition value 13, a third composition value 14 and a fourth composition value 15 are determined from the parameters characteristic of the composition 10. The composition values 12, 13, 14, 15 are shown as expected values with standard deviation and are arranged next to each other along a second axis 17. The composition values 12, 13, 14, 15 can be determined as characterizing parameters from, for example, an octane number, a vapor pressure of the fuel mixture, a lean limit or a knock resistance. Instead of four values, according to the invention another number of two or more than two composition values can also be used.

Sammansättningsvärdenas 12, 13, 14, 15 standardavvikelse kan därvid vara större än den eftersträvade maximala totalavvikelsen 16 för bestämning av sammansättningen 10 av bränsleblandningen.The standard deviation of the composition values 12, 13, 14, 15 can then be greater than the desired maximum total deviation 16 for determining the composition 10 of the fuel mixture.

Enligt uppfinningen bestäms sammansättningen 10 av bränsleblandningen genom en kombination av sammansättningsvärdena 12, 13, 14, 15. Därvid sker kombinationen genom bildande av ett viktat genomsnittsvärde av sam- mansättningsvärdena 12, 13, 14, 15. Sammansättningsvärdena 12, 13, 14, 15 är samordnade med viktningsfaktorer 18, vilka är ett mått på uppskatt- ningsnoggrannheten hos respektive sammansättningsvärde 12, 13, 14, 15.According to the invention, the composition 10 of the fuel mixture is determined by a combination of the composition values 12, 13, 14, 15. The combination takes place by forming a weighted average value of the composition values 12, 13, 14, 15. The composition values 12, 13, 14, 15 are coordinated with weighting factors 18, which are a measure of the estimation accuracy of the respective composition value 12, 13, 14, 15.

Exempelvis uttrycker en viktningsfaktor 18 med värdet 5 en uppskattnings- noggrannhet på 1/5 = 20 %; en viktningsfaktor 18 med värdet 4 betyder en uppskattningsnoggrannhet på 1/4 = 25 %. 10 15 20 25 30 18 Eftersom sammansättningsvärdena 12, 13, 14, 15 fastställs oberoende av varandra och det följaktligen kan utgås från en stokastisk fördelning av sam- mansättningsvärdena 12, 13, 14, 15 runt sammansättningen 10, kan den er- forderliga och genom totalavvikelsen 16 åskådliggjorda noggrannheten vid bestämningen av sammansättningen 10 av bränsleblandningen uppnås, även när uppskattningsgrovheter hos de till grund liggande sammansätt- ningsvärdena 12, 13, 14, 15 är väsentligt större.For example, a weighting factor 18 having the value 5 expresses an estimation accuracy of 1/5 = 20%; a weighting factor 18 with the value 4 means an estimation accuracy of 1/4 = 25%. Since the composition values 12, 13, 14, 15 are determined independently of each other and it can consequently be assumed from a stochastic distribution of the composition values 12, 13, 14, 15 around the composition 10, the required and by the total deviation 16 illustrated the accuracy in determining the composition 10 of the fuel mixture is achieved, even when estimating roughnesses of the underlying composition values 12, 13, 14, 15 are significantly greater.

Med ett tilltagande antal sammansättningsvärden 12, 13, 14, 15 att beakta närmar sig det bildade viktade medelvärdet den faktiska sammansättningen 10 och därmed den sanna alkoholhalten i bränsleblandningen och felet vid bestämningen av sammansättningen 10 minskas.With an increasing number of composition values 12, 13, 14, 15 to consider, the formed weighted average approaches the actual composition 10 and thus the true alcohol content of the fuel mixture and the error in determining the composition 10 is reduced.

Förbättringen av uppskattningsnoggrannheten genom användning av det viktade medelvärdet förklaras nedan genom ett räkneexempel: Det första sammansättningsvärdet 12 uppgår till 40 %, det första samman- sättningsvärdet 13 uppgår till 20 %. Viktningsfaktorerna 18, vilka återger mätavvikelsen vid bestämningen av respektive parameter, uppgår till 5 re- spektive 3. Enligt den i sig kända metoden för Gaussisk felbetraktelse uppgår den på basis av de två värdeparen ovan bestämda sammansättningen 10 till: sammansättning 10 = (4o%*52 + 2o%*32) / (52 + 32) = 34,7 % Likaså enligt metoden för Gaussisk felbetraktelse kan noggrannheten vid bestämningen av sammansättningen 10 vid de två viktningsfaktorerna 18 med värdena 5 och 3 och en maximal etanolhalt på 85 % bestämmas: 85%/\/52 + 32 = 14,6% Kombinationen av de två sammansättningsvärdena 12, 13 med Viktningsfak- torer 18 med värdena 5 och 3, vilka motsvarar noggrannheter på 85%/5 = 10 15 20 19 17 % respektive 85%/3 = 28,3 %, ger följaktligen en uppskattning med en förbättrad noggrannhet på 14,6 %.The improvement of the estimation accuracy by using the weighted average value is explained below by a calculation example: The first composition value 12 amounts to 40%, the first composition value 13 amounts to 20%. The weighting factors 18, which represent the measurement deviation in the determination of the respective parameter, amount to 5 and 3, respectively. According to the per se known method for Gaussian error consideration, the composition 10 determined on the basis of the two value pairs above amounts to: composition 10 = (40% * 52 + 20% * 32) / (52 + 32) = 34.7% Similarly, according to the method of Gaussian error assessment, the accuracy of the determination of the composition 10 at the two weighting factors 18 with the values 5 and 3 and a maximum ethanol content of 85% can be determined: 85% / \ / 52 + 32 = 14.6% The combination of the two composition values 12, 13 with Weighting factors 18 with the values 5 and 3, which correspond to accuracies of 85% / 5 = 10 15 20 19 17% and 85% respectively / 3 = 28.3%, consequently gives an estimate with an improved accuracy of 14.6%.

För ett godtyckligt antal n sammansättningsvärden Zi med viktningsfaktorer W1 kan etanolhalten och den uppnåeliga noggrannheten vid en maximal etanolhalt Emax beräknas enligt följande: in=l Wiz * Zi :ia inzl Wi etanolhalt = noggrannhet = Enligt uppfinningen kan viktningsfaktorerna 18 bestämmas avhängigt för- bränningsmotorns drifttillstånd. Detta förbättrar förfarandets tillförlitlighet och noggrannhet, eftersom parametrar kan bestämmas särskilt exakt och därför viktas kraftigt i vissa drifttillstånd. Det kan också vara ombesörjt att en para- meter i ett bestämt drifttillstånd viktas med faktorn ”noll” och följaktligen inte beaktas.For any number of n composition values Zi with weighting factors W1, the ethanol content and the achievable accuracy at a maximum ethanol content Emax can be calculated as follows: in = 1 Wiz * Zi: ia inzl Wi ethanol content = accuracy = According to the invention, the weighting factors 18 can be determined depending on . This improves the reliability and accuracy of the process, as parameters can be determined particularly accurately and are therefore heavily weighted in certain operating conditions. It can also be ensured that a parameter in a certain operating condition is weighted by the factor “zero” and consequently not taken into account.

Eftersom de enskilda sammansättningsvärdena 12, 13, 14, 15 kan fastställas genom hos en styrenhet hos förbränningsmotorn redan förefintliga paramet- rar och sensorsignaler, kan bestämningen av sammansättningen 10 av bränsleblandningen ske genom en ren mjukvarulösning i styrenheten, utan att ytterligare komponenter och sensorer måste ombesörjas. För bestämning av sammansättningsvärdena 12, 13, 14, 15 och sammansättningen 10 behö- ver inga diagnosrutiner, exempelvis blandningsadaptionen, avbrytas.Since the individual composition values 12, 13, 14, 15 can be determined by parameters and sensor signals already present in a control unit of the internal combustion engine, the composition of the fuel mixture can be determined by a pure software solution in the control unit, without additional components and sensors having to be provided. . To determine the composition values 12, 13, 14, 15 and the composition 10, no diagnostic routines, for example the mixture adaptation, need be interrupted.

Claims

A method for determining the composition (10) of a fuel mixture of a first fuel and at least a second fuel for operating an internal combustion engine, the fuels differing in their chemical and / or physical and / or combustion properties, the operating ranges of the internal combustion engine being defined from each other and parameters being determined which are dependent on the chemical and / or physical and / or combustion properties of the fuel mixture, characterized in that a first composition value is determined from a first parameter (12 ) for the fuel mixture, that from at least one second parameter at least one second composition value (13) is determined for the fuel mixture, that weighting factors (18) for the composition values (12, 13) depending on the estimation accuracy of the respective composition value are specified and that the composition (10 ) of the fuel mixture is determined from one with the associated bays weighting factors (18) weighted combination of the first composition value (12) and at least the second composition value (13). . Method according to Claim 1, characterized in that the weighting factors (18) for the individual composition values (12, 13) are specified depending on the prevailing operating range of the internal combustion engine. Method according to Claim 1 or 2, characterized in that the weighting factors (18) are determined from the inverted value of the percentage estimation accuracy of the composition value. . Method according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the composition (10) of the fuel mixture is determined from the sum of the composition values (12, 13) multiplied by the square of the associated weighting factors (18) divided by the sum of the square of the weighting factors. (18). 10 15 20 25 30 21. Method according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the weighting factors (18) are specified in steps. Process according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the achievable accuracy of the estimated value of the true composition is calculated by dividing the maximum ethanol content by the square root from the sum of the squared estimation accuracies divided by the square of the number of considered compositions. - the. . Method according to one of Claims 1 to 6, characterized in that one of the parameters for determining one of the composition values (12, 13, 14, 15) of the fuel mixture is determined from an output signal from a knock sensor or from a knock control of the internal combustion engine and, depending on the achieved accuracy accuracy of the composition value thus determined specifies at least one weighting factor (18) for the composition value (12, 13, 14, 15). . Method according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the parameters of an electronically commutating fuel pump or the electric current supplied to the fuel pump are used as parameters for determining one of the composition values (12, 13, 14, 15). that depending on the achieved estimation accuracy of the composition value thus determined, at least one weighting factor (18) is specified for the composition value (12, 13, 14, 15). . Method according to one of Claims 1 to 8, characterized in that one of the parameters for determining one of the composition values (12, 13, 14, 15) of the fuel mixture is determined in that a supply pressure generated by a low-pressure fuel pump is lowered so low that in the range between the low-pressure fuel pump and a subsequently arranged high-pressure fuel pump, steam bubbles are formed, which are used as parameters for the supply pressure, from which steam bubbles arise and that depending on the achieved estimation accuracy of the thus determined composition value at least a specification value is specified. (18) for the composition value (12, 13, 14, 15). Method according to one of Claims 1 to 9, characterized in that the consumption of fuel mixture at idle is used as a parameter for determining one of the composition values (12, 13, 14, 15) and that, depending on the estimation accuracy achieved in the composition value thus determined specifies at least one weighting factor (18) for the composition value (12, 13, 14, 15). Method according to one of Claims 1 to 10, characterized in that a lean limit and / or a limit for the exhaust gas return tolerance is used as the parameter for determining one of the composition values (12, 13, 14, 15) and that, depending on the achieved the estimation accuracy of the composition value thus determined, at least one weighting factor (18) is specified for the composition value (12, 13, 14, 15). Method according to one of Claims 1 to 11, characterized in that, as a parameter for determining one of the composition values (12, 13, 14, 15) of the fuel mixture, the course of a pump stream of a broadband lambda probe arranged in the combustion engine exhaust gas is used depending on the lambda value of the exhaust gas. and that depending on the achieved estimation accuracy of the composition value thus determined, at least one weighting factor (18) is specified for the composition value (12, 13, 14, 15). Method according to one of Claims 1 to 12, characterized in that one of the parameters for determining one of the composition values (12, 13, 10 15 20 25 30 14. 15. 16. 23 14, 15) is derived from a thickness of an intake manifold wall film and that depending on the achieved estimation accuracy of the composition value thus determined, at least one weighting factor (18) is specified for the composition value (12, 13, 14, 15). Method according to one of Claims 1 to 13, characterized in that one of the parameters for determining one of the composition values (12, 13, 14, 15) of the fuel mixture is determined from the control of the mixture adaptation and that, depending on the estimated accuracy of the composition value thus determined. at least one weighting factor (18) is specified for the composition value (12, 13, 14, 15). Method according to one of Claims 1 to 14, characterized in that a signal from an ethanol sensor is used as the parameter for determining one of the composition values (12, 13, 14, 15) and that, depending on the estimated accuracy of the composition value thus obtained, at least one weighting factor (18) is specified for the composition value (12, 13, 14, 15). Apparatus for determining the composition (10) of a fuel mixture of a first fuel and at least a second fuel for operating an internal combustion engine, the fuels differing in their chemical and / or physical and / or combustion properties, the operating ranges of the internal combustion engine being delimited from each other, parameters being determined which depend on the chemical and / or physical and / or combustion properties of the fuel mixture and wherein the internal combustion engine is associated with a control unit, characterized in that the control unit is supplied with parameters and / or signals for determining the parameters, that a program sequence is provided in the control unit for determining at least two composition values (12, 13, 14, 15) from the parameters, that weighting factors (18) depending on the estimation accuracy of the composition values in the respective operating areas are 24 specified and that a program sequence is taken care of in the control unit for best examination of the composition of the fuel mixture from the at least two composition values and the associated weighting factors (18). Use of the method or device according to any one of the preceding claims for determining the composition (10) of a fuel mixture of petrol and ethanol, preferably a fuel mixture of petrol and ethanol.